(57)【要約】【課題】三相電源を用いた厨芥処理機において、デルタ結線されたそれぞれのヒータの断線を検知できるヒータ制御方式を提供することを目的とする。【解決手段】同系統のヒータを３の倍数本有し、それらをデルタ結線することにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に同本数のヒータ（１ａ、１ｂ、１ｃ）（２ａ、２ｂ、２ｃ）（３ａ、３ｂ、３ｃ）を配置した構成である複数個のヒータ群と、前記複数ヒータ群の各相の電流値を検出する電流検出手段（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）と、前記各相間のヒータに供給する電力を制御する駆動手段（５ａ、５ｂ、５ｃ）（７ａ、７ｂ、７ｃ）（９ａ、９ｂ、９ｃ）とを備え、前記各ヒータ群への通電を切り替え、かつ、前記電流検出手段が各相の電流値を検出することで、断線しているヒータを検出する三相電源を用いたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同系統のヒータを３の倍数本有し、それらをデルタ結線することにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に同本数のヒータを配置した構成である複数個のヒータ群と、前記複数ヒータ群の各相の電流値を検出する電流検出手段と、前記各相間のヒータに供給する電力を制御する駆動手段とを備え、前記各ヒータ群への通電を切り替え、かつ、前記電流検出手段が各相の電流値を検出することで、断線しているヒータを検出する三相電源を用いた厨芥処理機。
【請求項２】
ヒータ断線検知時には、フル通電する請求項１記載の厨芥処理機。
【請求項３】
各相の電流検出手段からの出力電圧の絶対値に基づいて、ヒータの断線を検出する請求項１または２記載の厨芥処理機。
【請求項４】
各相の電流検出手段からの出力電圧の相対値に基づいて、ヒータ断線を検出する請求項１または２記載の厨芥処理機。
【請求項５】
運転開始直後にヒータ断線を検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
【請求項６】
運転中に定期的にヒータ断線を検出する請求項１〜５のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
【請求項７】
電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、電源電圧に応じて断線判断値を変更する請求項１〜６のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
【請求項８】
断線検知したヒータ本数が所定の本数未満の場合は、運転を継続させる請求項１〜７のいずれか１項に記載の厨芥処理機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三相電源を用いる厨芥処理機に関するもので、特にヒータの断線検出構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒータ制御装置の構成は、例えば特許文献１にあるように、ひとつのヒータをある相間に備え、そのヒータにつき電流検出手段を設けて断線検知をしていた。Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間にヒータがないため、どのヒータが断線しているのか判断する必要がなかった。また三相機器のヒータ制御装置の構成は、ヒータをスター結線してそのヒータ毎に電流検出手段を設ける構成が一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５９９３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成においては、ひとつのヒータをある相間に備えている場合は、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相間の消費電力の不平衡率が大きくなってしまっていた。またヒータをスター結線した場合には、ひとつのヒータが断線したときは、残る２つのヒータへの電力供給ラインが二相に減ってしまう。また２つのヒータが断線したときは、残る１つのヒータの電力供給はできなくなり、効率が悪くまたどのヒータが断線しているかがわからないという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、三相電源を用いた厨芥処理機において、デルタ結線されたそれぞれのヒータの断線を検知できるヒータ制御方式を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、同系統のヒータを３の倍数本有し、それらをデルタ結線することにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に同本数のヒータを配置した構成である複数個のヒータ群と、前記複数ヒータ群の各相の電流値を検出する電流検出手段と、前記各相間のヒータに供給する電力を制御する駆動手段とを備え、前記各ヒータ群への通電を切り替え、かつ、前記電流検出手段が各相の電流値を検出することで、断線しているヒータを検出する三相電源を用いたもので、どのヒータ群のどの相間のヒータが断線しているかを検知でき、ヒータの異常を確実に検出できるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、同系統のヒータを３の倍数本有し、それらをデルタ結線することにより、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に同本数のヒータを配置した構成である複数個のヒータ群と、前記複数ヒータ群の各相の電流値を検出する電流検出手段と、前記各相間のヒータに供給する電力を制御する駆動手段とを備え、前記各ヒータ群への通電を切り替え、かつ、前記電流検出手段が各相の電流値を検出することで、断線しているヒータを検出する三相電源を用いたもので、各相間のヒータ断線が検出でき、どのヒータ群のどの相間のヒータが断線しているかを検出できるため、ヒータの異常を確実に検出することができる。
【０００８】
本発明の請求項２記載の発明は、ヒータ断線検知時には、フル通電するもので、各相間のヒータ断線が検出でき、どのヒータ群のどの相間のヒータが断線しているかを検出できるため、ヒータの異常を確実に検出することができる。
【０００９】
本発明の請求項３記載の発明は、各相の電流検出手段からの出力電圧の絶対値に基づいて、ヒータの断線を検出するもので、各相間のヒータ断線が検出でき、どのヒータ群のどの相間のヒータが断線しているかを検出できるため、ヒータの異常を確実に検出することができる。
【００１０】
本発明の請求項４記載の発明は、各相の電流検出手段からの出力電圧の相対値に基づいて、ヒータ断線を検出するもので、各相間のヒータ断線が検出でき、どのヒータ群のどの相間のヒータが断線しているかを検出できるため、ヒータの異常を確実に検出することができる。
【００１１】
本発明の請求項５記載の発明は、運転開始直後にヒータ断線を検出するもので、初期状態で各相間のヒータ断線が検出できるため、運転終了時に乾燥処理が終了しない状態や、臭いがでることがない信頼性の高い厨芥処理機を提供できるものである。
【００１２】
本発明の請求項６記載の発明は、運転中に定期的にヒータ断線を検出するもので、運転中でもヒータ断線が検出でき、運転終了時に乾燥処理が終了しない状態や、臭いがでる前に終了させることにより、臭いがでることがない信頼性の高い厨芥処理機を提供できるものである。
【００１３】
本発明の請求項７記載の発明は、電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、電源電圧に応じて断線判断値を変更するもので、電圧変動時にも確実に各相間のヒータ断線が検出できる信頼性の高い厨芥処理機を提供できるものである。
【００１４】
本発明の請求項８記載の発明は、断線検知したヒータ本数が所定の本数未満の場合は、運転を継続させるもので、ヒータの通電率を変えて処理可能な場合処理を継続することができ、故障に強い信頼性の高い厨芥処理機が提供できるものである。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１、図２を参照しながら説明する。
【００１６】
なお、図１は本実施例におけるヒータ制御部のシステムブロック図、図２は本実施例における厨芥処理機の全体図である。
【００１７】
有機廃棄物を投入する収容槽２１と、前記収容槽１１内の有機廃棄物を前記収容槽２１の上部より温風にて加熱するための３本の厨芥温風過熱ヒータ１ａ〜１ｃと、温風を有機廃棄物に運ぶ乾燥モータ２５と、前記収容槽２１の下方より加熱するための３本の厨芥タンク過熱ヒータ２ａ〜２ｃと、前記収容槽２１内からの温度を検出するための庫内温度センサ２２と、前記収容槽２１内の有機廃棄物から発生する上記を排気する際に、その蒸気の脱臭を行うための酸化触媒２４と、前記酸化触媒２４の過熱を行うための３本の触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃと、前記酸化触媒２４の温度を検出するための触媒温度センサ２３を有している。
【００１８】
前記厨芥温風過熱ヒータ１ａ〜１ｃはデルタ結線され、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に第１コネクタ４を介して配置されており、ＯＮ−ＯＦＦ制御を行う駆動手段であるトライアック５ａ〜５ｃを介して商用電源１０から、電力が供給されている。厨芥タンク加熱ヒータ２ａ〜２ｃも同様にデルタ結線され、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に第１コネクタ６を介して配置されており、ＯＮ−ＯＦＦ制御を行う駆動手段であるトライアック７ａ〜７ｃを介して商用電源１０から、電力が供給されている。触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃも同様にデルタ結線され、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相間に第１コネクタ８を介して配置されており、ＯＮ−ＯＦＦ制御を行う駆動手段であるトライアック９ａ〜９ｃを介して商用電源１０から、電力が供給されている。
【００１９】
前記厨芥温風過熱ヒータ１ａ〜１ｃと、厨芥タンク加熱ヒータ２ａ〜２ｃと、触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃは、商用電源１０と並列に接続されており、それぞれのヒータの電流値を検知できるように商用電源１０の根元には、電流検知手段１１ａ〜１１ｃがＵ、Ｖ、Ｗの各相に配置されている。前記各トライアック５ａ〜５ｃ、７ａ〜７ｃ、９ａ〜９ｃおよび、各温度センサ、各電流検知手段１１ａ〜１１ｃは運転制御装置１２に連結され、前記運転制御装置１２は各センサからの入力に応じて各ヒータの温度調整を行う。更にＵ相電圧のゼロクロス点でパルスを出力するＵ同期回路１３とＶ−Ｗ相間電圧のゼロクロス点でパルスを出力するためのＶ−Ｗ同期回路１４が前記運転制御装置１２に連結されており、前記運転制御装置１２は、それらのパルスに同期して各トライアック５ａ〜５ｃ、７ａ〜７ｃ、９ａ〜９ｃのオン・オフを行えるように構成されている。
【００２０】
電流検知手段１１ａ〜１１ｃは、図３に示すように、カレントトランス１５を使用し、電流が流れているときに２次側発生する電圧を整流手段１６と平滑手段１７にて平滑した電圧信号を、前記運転制御装置１２に伝達するように構成している。図３は、一例として電流がＵ相からＵ相電流検知１１ａ、温風加熱ヒータ１ａを介してＷ相に流れる経路を示している。各トライアックの通電によって電流経路は変わることは言うまでもない。
【００２１】
上記構成による動作および作用は以下の通りである。
【００２２】
まず、有機廃棄物を処理する前にヒータが断線していないか確認する。厨芥温風加熱ヒータ１ａ〜１ｃを一旦トライアック５ａ〜５ｃをフル通電状態でオンしてそれぞれのＵ、Ｖ、Ｗの各相に備えた電流検知手段１１ａ〜１１ｃに電流を供給する。ヒータの断線がない場合には、電流が正常に流れるため電流検知手段１１ａ〜１１ｃは正常な電圧出力を行う。しかし、ヒータ１ａが断線している場合には、Ｕ相から１ａを介してＷ相に流れる電流がなくなるため、Ｕ相電流検知手段１１ａとＷ相電流検知手段１１ｃの電圧は正常時よりも小さくなってしまう。
【００２３】
また、ヒータ１ａと１ｂが断線している場合には、Ｕ相から１ａを介してＷ相に流れる電流とＵ相から１ｂを介してＶ相に流れる電流がなくなるため、Ｕ相電流検知手段１１ａの電圧出力はなくなってしまい、また、Ｖ相電流検知手段１１ｂとＷ相電流検知手段１１ｃの電圧は、正常時よりも小さくなってしまう。また、ヒータ１ａ、１ｂ、１ｃが断線している場合には、それぞれの電流検知手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃの電圧出力はなくなってしまう。
【００２４】
図４は、電流検知手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃのヒータ断線時の出力波形を示す。このようにそれぞれの電流検知手段１１ａ、１１ｂ、１１ｃの出力電圧の絶対値を検出することで、どのヒータが断線しているかを検出することができる。厨芥温風加熱ヒータ１ａ〜１ｃの断線検知が終了すると、厨芥タンク加熱ヒータ２ａ〜２ｃと、触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃも同様にトライアックを切り替え、断線検知を行う。厨芥温風加熱ヒータ１ａ〜１ｃと、厨芥タンク加熱ヒータ２ａ〜２ｃと、触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃは、それぞれヒータの消費電力が違うため、大きい消費電力のヒータの断線を検知する設定としたとき、小さい消費電力のヒータは出力電圧の絶対値も断線時の変化も小さくなる。そのために、絶対値のみで検知するためにはヒータばらつきの精度が要求されるようになるが、各相の相対値を比較することや、厨芥温風加熱ヒータ１ａ〜１ｃ、厨芥タンク加熱ヒータ２ａ〜２ｃ、触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃ毎に正常時の電圧を記憶手段に記憶させ、そこからの変化分にて断線判断を行うことで検出精度は向上する。
【００２５】
消費電力によって電流検出手段１１ａ〜１１ｃの分割比を変えても、検出精度は向上する。また、電源電圧を検出する電源電圧検出手段１９に応じて断線判断電圧を補正することでも判断精度は向上する。
【００２６】
運転開始直後に断線検知を行った後は、庫内温度センサ２２が所定の温度未満である場合には、厨芥温風加熱ヒータ１ａ〜１ｃと、厨芥タンク加熱ヒータ２ａ〜２ｃをオンして庫内の温度を上昇させ、さらに触媒加熱ヒータ３ａ〜３ｃもオンさせ、有機廃棄物が発生する蒸気を酸化触媒４にて脱臭させた後排出することで有機廃棄物は乾燥され小さくなる。
【００２７】
この処理するときのヒータの導電率は、庫内温度センサ２２と触媒温度センサ２３によって制御されている。ヒータの断線検知は上記の処理中にも定期的に行うことで処理途中でもヒータ断線を検知できる。ヒータ断線が検出されたときは、ヒータの通電率を変えて処理が可能な場合には処理を継続するが、ヒータ断線本数が多くなり庫内温度センサ２２や触媒温度センサ処理温度２３が所定値にならない場合には、処理を中止し、どのヒータが断線しているかを報知手段（図示せず）にて報知する。このことによって、未乾燥状態での放置や処理中の臭いがでてしまうことがなくなり安心して使用することができる。
【００２８】
以上のように本実施例によれば、各相間のヒータ断線が検出できることで、運転終了時に乾燥処理が終了しない状態や、臭いがでる前に終了し、どのヒータが故障しているか使用者に知らせることができるため故障状態が一目でわかる信頼性の高い厨芥処理機を提供できる。
【００２９】
また、運転中でもヒータ断線が検出できることで、運転終了時に乾燥処理が終了しない状態や、臭いがでる前に終了させることができるため、臭いがでることがない信頼性の高い厨芥処理機を提供できる。
【００３０】
また、電圧変動時にも確実に確実に各相間のヒータ断線が検出できる信頼性の高い厨芥処理機を提供できる。
【００３１】
また、ヒータの通電率を変えて処理可能な場合は処理を継続することができるため、故障に強い信頼性の高い厨芥処理機が提供できる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、三相電源を用いた厨芥処理機において、デルタ結線されたそれぞれのヒータの断線を検知できるヒータ制御方式を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるヒータ制御部のシステムブロック図
【図２】同厨芥処理機の全体図
【図３】同電流検知手段のシステムブロック図
【図４】同ヒータ断線時の電流検知手段の出力波形を示す図
【符号の説明】
１ａ  厨芥温風加熱ヒータ１
１ｂ  厨芥温風加熱ヒータ２
１ｃ  厨芥温風加熱ヒータ３
２ａ  厨芥タンク加熱ヒータ１
２ｂ  厨芥タンク加熱ヒータ２
２ｃ  厨芥タンク加熱ヒータ３
３ａ  触媒加熱ヒータ１
３ｂ  触媒加熱ヒータ２
３ｃ  触媒加熱ヒータ３
１１ａ  Ｕ相電流検出手段
１１ｂ  Ｖ相電流検出手段
１１ｃ  Ｗ相電流検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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